愛思物理 初三 第1學(xué)期第18周 備課筆記【第13章45】.doc

愛思物理 初中組 電子郵箱： 聯(lián)系電話思物理 初三 第1學(xué)期第18教學(xué)周 備課筆記 12.24-12.30力和機(jī)械4.5 杠桿和其他機(jī)械【說明】1、材料僅供愛思物理九年級學(xué)生使用。在你接受愛思物理教育以后，希望你能夠利用我們?yōu)槟闾峁┑膶W(xué)習(xí)資料由淺入深、循序漸進(jìn)，獨(dú)立思考、自主學(xué)習(xí)、逐步提高，養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，夯實(shí)知識基礎(chǔ)， 提高解題技能，取得更好成績。2、材料分【說明】、【進(jìn)度】、【知識】、【題型】、【練習(xí)】、【中考】五部分。3、材料中A類問題為基礎(chǔ)題型、B類問題為提高題型、C類問題為能力題型，E類問題為思維力題型。其中B類問題為中考中等難度上下的問題，C類問題為中考難度較大的問題，E類問題則為 “淺競賽”難度的問題【進(jìn)度】本周的備課重點(diǎn)是“杠桿、動力、阻力、動力臂、阻力臂、杠桿平衡條件、定滑輪、動滑輪和滑輪組”，要求學(xué)生能夠理解杠桿、動力、阻力、動力臂、阻力臂、杠桿平衡條件、定滑輪、動滑輪和滑輪組的基本概念和基本規(guī)律并及時(shí)復(fù)習(xí)總結(jié)，因?yàn)椤案軛U、動力、阻力、動力臂、阻力臂、杠桿平衡條件、定滑輪、動滑輪和滑輪組”是本學(xué)期期末考試的重點(diǎn)內(nèi)容，也是中考的考點(diǎn)。利用“杠桿、動力、阻力、動力臂、阻力臂、杠桿平衡條件、定滑輪、動滑輪和滑輪組”準(zhǔn)確地分析問題又是本章節(jié)的難點(diǎn)內(nèi)容。因此要特別的關(guān)注“杠桿、動力、阻力、動力臂、阻力臂、杠桿平衡條件、定滑輪、動滑輪和滑輪組”講解和練習(xí),總結(jié)概括出其內(nèi)在的規(guī)律，在學(xué)生心目中形成知識框架，呈現(xiàn)出知識脈絡(luò)。【知識】一、杠桿1、 定義：在力的作用下繞著固定點(diǎn)轉(zhuǎn)動的硬棒叫杠桿。說明：杠桿可直可曲，形狀任意。有些情況下，可將杠桿實(shí)際轉(zhuǎn)一下，來幫助確定支點(diǎn)。如：魚桿、鐵鍬。OF1l1l2F22、 五要素組成杠桿示意圖。支點(diǎn)：杠桿繞著轉(zhuǎn)動的點(diǎn)。用字母O 表示。動力：使杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F1 表示。阻力：阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力。用字母 F2 表示。說明 動力、阻力都是杠桿的受力，所以作用點(diǎn)在杠桿上。 動力、阻力的方向不一定相反，但它們使杠桿的轉(zhuǎn)動的方向相反動力臂：從支點(diǎn)到動力作用線的距離。用字母l1表示。阻力臂：從支點(diǎn)到阻力作用線的距離。用字母l2表示。畫力臂方法：一找支點(diǎn)、二畫線、三連距離、四標(biāo)簽 找支點(diǎn)O； 畫力的作用線（虛線）； 畫力臂（虛線，過支點(diǎn)垂直力的作用線作垂線）； 標(biāo)力臂（大括號）。3、 研究杠桿的平衡條件： 杠桿平衡是指：杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動。 實(shí)驗(yàn)前：應(yīng)調(diào)節(jié)杠桿兩端的螺母，使杠桿在水平位置平衡。這樣做的目的是：可以方便的從杠桿上量出力臂。 結(jié)論：杠桿的平衡條件（或杠桿原理）是：動力動力臂阻力阻力臂。寫成公式F1l1=F2l2 也可寫成：F1 / F2=l2 / l1解題指導(dǎo)：分析解決有關(guān)杠桿平衡條件問題，必須要畫出杠桿示意圖；弄清受力與方向和力臂大??；然后根據(jù)具體的情況具體分析，確定如何使用平衡條件解決有關(guān)問題。（如：杠桿轉(zhuǎn)動時(shí)施加的動力如何變化，沿什么方向施力最小等。）解決杠桿平衡時(shí)動力最小問題：此類問題中阻力阻力臂為一定值，要使動力最小，必須使動力臂最大，要使動力臂最大需要做到在杠桿上找一點(diǎn)，使這點(diǎn)到支點(diǎn)的距離最遠(yuǎn)；動力方向應(yīng)該是過該點(diǎn)且和該連線垂直的方向。4、應(yīng)用：名稱結(jié) 構(gòu)特 征特 點(diǎn)應(yīng)用舉例省力杠桿動力臂大于阻力臂省力、費(fèi)距離撬棒、鍘刀、動滑輪、輪軸、羊角錘、鋼絲鉗、手推車、花枝剪刀費(fèi)力杠桿動力臂小于阻力臂費(fèi)力、省距離縫紉機(jī)踏板、起重臂人的前臂、理發(fā)剪刀、釣魚桿等臂杠桿動力臂等于阻力臂不省力不費(fèi)力天平，定滑輪l1l2F2F1說明：應(yīng)根據(jù)實(shí)際來選擇杠桿，當(dāng)需要較大的力才能解決問題時(shí)，應(yīng)選擇省力杠桿，當(dāng)為了使用方便，省距離時(shí)，應(yīng)選費(fèi)力杠桿。二、滑輪1、 定滑輪：定義：中間的軸固定不動的滑輪。實(shí)質(zhì)：定滑輪的實(shí)質(zhì)是：等臂杠桿特點(diǎn)：使用定滑輪不能省力但是能改變動力的方向。對理想的定滑輪(不計(jì)輪軸間摩擦）F=GF1l1F2l2繩子自由端移動距離SF(或速度vF) = 重物移動的距離SG(或速度vG)2、 動滑輪：定義：和重物一起移動的滑輪。（可上下移動，也可左右移動）實(shí)質(zhì)：動滑輪的實(shí)質(zhì)是：動力臂為阻力臂2倍的省力杠桿。特點(diǎn)：使用動滑輪能省一半的力，但不能改變動力的方向。理想的動滑輪（不計(jì)軸間摩擦和動滑輪重力）則：F= 1 2G只忽略輪軸間的摩擦則 拉力F= 1 2(G物+G動)繩子自由端移動距離SF(或vF)=2倍的重物移動的距離SG(或vG)3、 滑輪組定義：定滑輪、動滑輪組合成滑輪組。特點(diǎn)：使用滑輪組既能省力又能改變動力的方向理想的滑輪組（不計(jì)輪軸間的摩擦和動滑輪的重力）拉力F= 1 n G 。只忽略輪軸間的摩擦，則拉力F= 1 n (G物+G動) 繩子自由端移動距離SF(或vF)=n倍的重物移動的距離SG(或vG)組裝滑輪組方法：首先根據(jù)公式n=(G物+G動) / F求出繩子的股數(shù)。然后根據(jù)“奇動偶定”的原則。結(jié)合題目的具體要求組裝滑輪。【例題選講】一、知識性考點(diǎn)考點(diǎn)1 常見的力及其分析例1 如圖13-157所示，用一水平推力F將木塊擠壓在豎直墻壁上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則木塊受到的力有 ( )A重力、水平推力及墻壁對它的支持力 B重力、水平推力、墻壁對它的支持力及向上的摩擦力C水平推力及墻壁對它的支持力 D重力及墻壁對它的摩擦力 【解題策略】 (1)明確對物體進(jìn)行受力情況分析的程序：一重力，二彈力(支持力、拉力、壓力)，三摩擦力(或其他阻力)(2)分析物體的受力情況時(shí)，首先要看物體是否處于平衡狀態(tài)，處于平衡狀態(tài)的物體受平衡力，然后再分析物體受哪些力考點(diǎn)2 重力大小的計(jì)算 例2 如圖13-158所示，給出一些物體的質(zhì)量，請根據(jù)自己的興趣，任意選擇一個(gè)物體計(jì)算其重力考點(diǎn)3 作圖題 例3 請?jiān)谌鐖D13-159所示畫出抽水機(jī)手柄所受動力F的力臂l1及阻力F2的示意圖考點(diǎn)4 杠桿平衡條件及應(yīng)用例4 過去農(nóng)村用的舂米工具是一個(gè)杠桿，如圖13161所示是它的結(jié)構(gòu)示意圖，O為固定轉(zhuǎn)軸，在A端連接著石球，腳踩B端可以使石球升高，抬起腳，石球會落下?lián)舸虻竟热羰蛑?0 N，要將石球抬起，腳至少用多大豎直向下的力?(摩擦力和杠桿自重均忽略不計(jì)) 例4 水暖工王師傅臂力過人，號稱“大力士”一天，他找來了扳手想把螺絲擰下來，可是費(fèi)了很大勁就是擰不動，如圖13-162所示，王師傅的身邊還有一個(gè)套筒和一根粗繩，請你幫助王師傅設(shè)計(jì)一種方法來解決問題(1)選擇的器材： (2)具體方法： (3)你這樣做的理由： 【解題策略】套筒較硬，可以起到加長扳手的動力臂的作用，而繩子較軟，無論怎樣拉動扳手，都不能增長扳手的動力臂考點(diǎn)5 機(jī)械及其應(yīng)用例6 一條繩子只能承受3103N的力，你怎樣組裝滑輪組才能把104N的物體拉起來?(要求所用滑輪的個(gè)數(shù)要最少，滑輪重、繩重及摩擦均不計(jì)) 【解題策略】 滑輪組的組裝原則：“一動配一定，偶數(shù)減一定，變向加一定”，因?yàn)閚4為偶數(shù)，因此可減少一個(gè)定滑輪，而采取兩個(gè)動滑輪和一個(gè)定滑輪進(jìn)行組裝，繞線時(shí)，依據(jù)“奇拴動，偶拴定”的原則，繩子固定在定滑輪上，由內(nèi)向外繞線.二、規(guī)律方法考點(diǎn)考點(diǎn)6 用示意圖法找使杠桿轉(zhuǎn)動的最小力【考點(diǎn)解讀】 根據(jù)杠桿的平衡條件F1l1F2l2可知，若杠桿的阻力和阻力臂一定時(shí)，則動力臂最長，動力最小，所以找使杠桿轉(zhuǎn)動的最小動力，需要找最長的動力臂最長動力臂的作法：(1)如果動力作用點(diǎn)已經(jīng)給出，那么從支點(diǎn)到動力作用點(diǎn)的連線作力臂是最長動力臂；(2)如果動力作用點(diǎn)沒有確定，則選杠桿上離支點(diǎn)最遠(yuǎn)的點(diǎn)為動力作用點(diǎn)，從支點(diǎn)和動力作用點(diǎn)的連線作力臂是最長動力臂若阻力和動力臂一定，則阻力臂最小時(shí)，動力最小例6 如圖13-164所示為一個(gè)盛滿油的圓柱形油桶，要想使桶底B離開地面，在桶上何處施力最小?試畫出這個(gè)最小力的示意圖和它的動力臂來源:Zxxk.Com三、思想方法考點(diǎn)考點(diǎn)7 分析歸納法【考點(diǎn)解讀】 在我們所有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和原理的得出中，幾乎都用到了歸納法歸納法是指根據(jù)一部分成員(樣本)的信息來推斷總體信息的方法，要做出正確的歸納，從總體中選出的樣本就必須足夠大而且有代表性在實(shí)驗(yàn)中為了驗(yàn)證一個(gè)物理規(guī)律或定律，反復(fù)地通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它的正確性，然后歸納、分析、整理，得出正確的結(jié)論，比如在“驗(yàn)證杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)中，我們反復(fù)地做了三次實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證Fll1F2l2，也是利用這一方法，再比如在“探究重力大小與質(zhì)量關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，反復(fù)選用不同的鉤碼做實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證g的規(guī)律例7 (實(shí)驗(yàn)探究題)如圖13-166所示，小明同學(xué)用一個(gè)最大能測量5 N的彈簧測力計(jì)來探究物體所受重力跟質(zhì)量的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的數(shù)據(jù)如下表所示鉤碼的質(zhì)量（g）100200300400500600彈簧測力計(jì)的示數(shù)（N）1.02.03.04.05.0來源:學(xué)*科*網(wǎng)已無刻度(1)小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)中錯(cuò)誤的地方是 .(2)去掉錯(cuò)誤部分，由表中數(shù)據(jù)可知，重力與質(zhì)量的關(guān)系是 .考點(diǎn)8 控制變量法【考點(diǎn)解讀】 當(dāng)要研究的某個(gè)量與多個(gè)因素量有關(guān)系時(shí)，分別控制多個(gè)因素量中的其他量不變，只研究某個(gè)量與多個(gè)因素量中一個(gè)因素量的關(guān)系，這種研究方法叫做控制變量法.例8 在探究滑動摩擦力的大小跟哪因素有關(guān)時(shí)，如圖13-167所示A,B，C，D四種情況，其中A，B圖木塊在木板上；D圖木塊下是鉛筆，鉛筆在木板上；C圖木塊在砂紙上.從四幅圖中反映出的現(xiàn)象可以看出：（1）A，B圖木塊勻速運(yùn)動時(shí)，拉力不相等是由于 .（2）A，C圖木塊勻速運(yùn)動時(shí)，拉力不相等是由于 .（3）A，D圖彈簧測力計(jì)示數(shù)不相等，說明 .例9 某同學(xué)在課外探究彈簧的長度跟拉力的關(guān)系時(shí)，實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示，請你根據(jù)他們記錄的數(shù)據(jù)在如圖13-168所示畫出F-L圖像，并且根據(jù)圖像讀出當(dāng)F=1N時(shí)，L= cm.F(N)02356L(cm)812141820【課堂練習(xí)及作業(yè)】一、選擇題1運(yùn)動會上，小明將手中的鉛球推出，如果忽略空氣阻力，鉛球在空中飛行的過程中，其受力情況是 ( ) A只受手的推力 B受重力和推力 C只受重力 D受重力和慣性力2用滑輪按如圖13-170所示的三種不同方式拉同一物體在同一水平面上做勻速直線運(yùn)動，則 AF1F2F3 BF2F3F1 CF2F1F3 DF3F1F23如圖13-171所示的工具屬于省力杠桿的是 ( )4筷子是中國和其他部分亞洲國家特有的用餐工具一般使用筷子的方法如圖13-172所示，則筷子是 ( ) A費(fèi)力杠桿，但省距離 B省力杠桿，且省距離 C省力杠桿，但費(fèi)距離 D等臂杠桿，既不省力也不費(fèi)力5園藝師傅使用如圖13-173所示的剪刀修剪樹枝時(shí)，常把樹枝盡量向剪刀軸O靠近，這樣做的目的是為了 ( ) A增大阻力臂，減小動力移動的距離 B減小動力臂，減小動力移動的距離 C增大動力臂，省力 D減小阻力臂，省力6下列實(shí)例中，屬于增大摩擦的是 ( )A向車軸處加潤滑油 B鞋底的花紋 C在行李箱上安裝滾輪 D氣墊船利用氣體將船和水分離7北京奧運(yùn)會上，許多比賽項(xiàng)目涉及了物理知識，下列分析中不正確的是 ( )A舉重運(yùn)動員舉起杠鈴時(shí)，對地面的壓力與不舉杠鈴時(shí)相比變小了 B擲出去的鉛球最終會落回地面，是由于鉛球受到重力的作用 C游泳時(shí)用手腳向后劃水，人就能前進(jìn)，這是因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ?D射擊瞄準(zhǔn)時(shí)“三點(diǎn)成一線”，應(yīng)用了光的直線傳播原理來源:學(xué)&科&網(wǎng)Z&X&X&K8用彈簧測力計(jì)水平拉著重10N的同一木塊，使它分別在粗糙的桌面上和桌面上放有幾支圓鉛筆上邊做勻速直線運(yùn)動，彈簧測力計(jì)的示數(shù)分別為4 N和3 N，關(guān)于這組實(shí)驗(yàn)以下說法不正確的是 ( )A可以比較滑動摩擦和滾動摩擦對木塊運(yùn)動阻礙作用的不同 B研究摩擦力時(shí)要用到二力平衡的知識C測出木塊受到的滑動摩擦力和滾動摩擦力分別是4 N和3 N D可以得出接觸面越光滑，滑動摩擦力越小的結(jié)論二、填空題9用10 N的力握住裝油的瓶子懸空靜止不動，若此時(shí)將手的握力增加到20 N，則手與油瓶之間摩擦力的大小將 (填“增大”“減小”或“不變”)10小明用10 N的力水平推一張重80 N的桌子，桌子沒有移動，則摩擦力等于 N，當(dāng)小明用30 N的力繼續(xù)沿水平方向推此桌子時(shí)，桌子做勻速直線運(yùn)動，則摩擦力等于 N11落在枝頭上的布谷鳥將樹枝壓彎，體現(xiàn)出的力的作用效果是 ；若布谷鳥的質(zhì)量為0.1 kg，則它對樹枝的壓力是 N(g10 Nkg)12已知作用在某杠桿上的動力是4 N，阻力是10 N，阻力臂長是8 cm，為使杠桿平衡，則動力臂長為 cm；若將阻力增大5 N，不改變力臂的長短，動力應(yīng)增大 N13把研究對象看成物理模型，例如可以把盤山公路看做是一個(gè)斜面模型如圖13-174所示的甲、乙兩棵樹，它們根系的深淺及發(fā)達(dá)程度基本相同當(dāng)我們研究哪棵樹容易被大風(fēng)吹倒或折斷時(shí)，可以把樹看做是一個(gè) 模型，由此可判斷出 樹容易被吹倒或折斷 14如圖13-175所示表示的是人的肱二頭肌收縮使前臂曲肘時(shí)的情況，圖中已標(biāo)出了支點(diǎn)的位置、橈骨及茶杯的受力方向，人的前臂是一個(gè) 杠桿，這種結(jié)構(gòu)給人帶來的好處是 .15各式各樣的剪刀都是一對對的杠桿如圖13176所示，要剪開鐵皮，應(yīng)該用 最合適，剪紙或布時(shí)，應(yīng)該用 最合適(填“a”或“b”) 16如圖13-177所示，行李箱的下部裝有滾輪，其目的是 ；拉行李箱時(shí)拉出拉桿更省力，理由是： .三、作圖與實(shí)驗(yàn)探究題17如圖13-178所示，斜面上的物體的質(zhì)量是6 kg，畫出物體受到重力G的示意圖18如圖13-179所示，O是杠桿的支點(diǎn)，畫出力F1，F(xiàn)2的力臂L1和L219如圖13-180所示是列車出售食品的手推車，當(dāng)后輪遇到障礙物時(shí)，售貨員向上托扶把，使手推車后輪向上，請畫出售貨員所用的最小動力F的示意圖及力臂L20如圖13-181所示，用一根硬棒撬一個(gè)大石塊，棒的上端A是動力作用點(diǎn) (1)在圖上標(biāo)出：當(dāng)動力方向向上時(shí)，杠桿的支點(diǎn)a；當(dāng)動力方 向向下時(shí)，杠桿的支點(diǎn)b。 (2)畫出撬動石塊動力F為最小時(shí)的方向21實(shí)驗(yàn)小組的四位同學(xué)想探究課桌面與課本間滑動摩擦力的大小與壓力的關(guān)系 (1)將一個(gè)同學(xué)的物理課本放在水平桌面上，通過彈簧測力計(jì)水平勻速地拉動課本，此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)是2 N，課本與桌面間的摩擦力大小為 N (2)在原來的課本上又放了另一個(gè)同學(xué)同樣的課本，以改變課本與桌面間的壓力，這種方法 (填“可行”或“不可行”)(3)通過多次實(shí)驗(yàn)，他們得到下表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：課本冊數(shù)1234彈簧測力計(jì)示數(shù)/N24來源:學(xué)+科68 分析表格中的數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：課本與桌面間的壓力越大，它們間的滑動摩擦力 22我們都做過“探究杠桿平衡條件”的實(shí)驗(yàn)： (1)實(shí)驗(yàn)前沒有掛鉤碼時(shí)，若杠桿左端下傾，則應(yīng)將右端的平衡螺母向 (填“左”或“右”)調(diào)節(jié)，使杠桿在水平位置平衡，實(shí)驗(yàn)前使杠桿水平平衡的目的是 (2)實(shí)驗(yàn)中，用如圖13-182所示的方式懸掛鉤碼，杠桿也能水平平衡(杠桿上每格等距)，但老師卻往往提醒大家不要采用這種方式這